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JP2007228043A - Digital dll circuit - Google Patents

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JP2007228043A JP2006043961A JP2006043961A JP2007228043A JP 2007228043 A JP2007228043 A JP 2007228043A JP 2006043961 A JP2006043961 A JP 2006043961A JP 2006043961 A JP2006043961 A JP 2006043961A JP 2007228043 A JP2007228043 A JP 2007228043A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital DLL circuit with a simple configuration capable of easily obtaining a delay feedback value without using a phase comparator or the like and easily executing complicated control. <P>SOLUTION: The digital DLL circuit includes: a register 11 for holding a delay target value; a ring oscillator 12; a first counter 13 for counting an external reference clock RCLK for determining a measurement period; a second counter 14 for counting an oscillated output clock CLK of the ring oscillator 12 by each measurement period depending on the first counter 13; a digital control variable delay circuit 15; and a control circuit 16 that performs control of resetting, starting, and stopping as required of the first and second counters 13, 14 on the basis of control signals CTL1, CTL2, digitally calculates a count C2 of the second counter 14 and the delay target value DV of the register 11, and provides a result of the arithmetic operation to the variable delay circuit 15 as a delay control variable DCV on the basis of a count value C1 of the first counter 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、DRAM等のメモリのインタフェース回路などに適用可能なデジタルDLL(Delay locked loop)回路に関するものである。   The present invention relates to a digital DLL (Delay locked loop) circuit applicable to an interface circuit of a memory such as a DRAM.

LSI内部の回路遅延は、電源電圧や温度、製造時のプロセスばらつきによって変動する。
その変動を抑制し所望の安定した遅延を実現するためにDLL(Delay lock loop)回路が用いられる。
The circuit delay inside the LSI varies depending on the power supply voltage, temperature, and process variations during manufacturing.
A DLL (Delay lock loop) circuit is used to suppress the fluctuation and realize a desired stable delay.

DLLは、チップ外部からのクロック信号と内部のクロック信号との間に生じる遅延量(時間差)を回路的に調整し、高速なクロックアクセス時間や高い動作周波数を実現可能な技術である。DLL回路は、DRAMのインタフェース回路などに用いられる。
この種のDLL回路としては種々の回路が提案されている(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。
DLL is a technique that can adjust a delay amount (time difference) generated between a clock signal from the outside of a chip and an internal clock signal in a circuit to realize a high-speed clock access time and a high operating frequency. The DLL circuit is used for a DRAM interface circuit or the like.
Various circuits have been proposed as this type of DLL circuit (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1や特許文献2に記載されているDLL回路は、遅延制御のための遅延または位相の判定を位相比較回路で行っている。
特開2005-142859号公報の図1、図8 特表2004-531981号公報の図1、図3
In the DLL circuits described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a delay or phase determination for delay control is performed by a phase comparison circuit.
1 and 8 of Japanese Patent Laid-Open No. 2005-142859 Fig. 1 and Fig. 3 of JP-T 2004-531981

上述したように、既存のDLL回路は、遅延制御のための遅延または位相の判定を位相比較回路で行っている。
多くの場合、位相比較回路の出力はチャージポンプでアナログ電圧に変換され、アナログ制御可変遅延回路の制御信号として用いられる。
As described above, the existing DLL circuit uses the phase comparison circuit to determine the delay or phase for delay control.
In many cases, the output of the phase comparison circuit is converted into an analog voltage by a charge pump and used as a control signal for the analog control variable delay circuit.

アナログ方式の場合、リセット解除後の時間経過や遅延の変動状況に応じてフィードバック制御方式をダイナミックに適応させるといった複雑な制御を行うことが難しい。
また、複数の可変遅延回路の遅延目標をそれぞれ異なる値とするには位相比較回路などの制御系を複数もつ必要がある。
また、デジタル制御の可変遅延回路を用いる場合は、位相比較回路の出力を2値の荒い精度の値として扱うか、アナログ・デジタル(A/D)変換回路を追加して多値のデジタル値に変換する必要がある。
In the case of the analog system, it is difficult to perform complicated control such as dynamically adapting the feedback control system in accordance with the passage of time after reset release and the fluctuation state of the delay.
In order to set the delay targets of the plurality of variable delay circuits to different values, it is necessary to have a plurality of control systems such as a phase comparison circuit.
When a digitally controlled variable delay circuit is used, the output of the phase comparison circuit is handled as a binary precision value, or an analog / digital (A / D) conversion circuit is added to obtain a multivalued digital value. Need to be converted.

本発明は、位相比較回路等を用いることなく、簡単な構成で、遅延フィードバック値を容易に得ることができ、複雑な制御を容易に行うことができるデジタルDLL回路を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a digital DLL circuit that can easily obtain a delay feedback value with a simple configuration without using a phase comparison circuit or the like and can easily perform complicated control.

本発明の第1の観点のデジタルDLL回路は、遅延目標値を保持するレジスタと、発振器と、測定周期を決めるために、外部の基準クロックまたは上記発振器の発振出力をカウントする第1カウンタと、上記第1カウンタで決まる測定周期ごとに上記発振器の発振出力または外部の基準クロックをカウントする第2カウンタと、デジタル制御の可変遅延回路と、上記第1カウンタのカウント値を基に、上記第1カウンタおよび上記第2カウンタのリセット、起動、さらに必要に応じて停止の制御を行い、上記第2カウンタのカウント値と上記レジスタの遅延目標値をデジタル演算して、当該演算結果を上記可変遅延回路に遅延制御値として与える制御回路とを有する。   A digital DLL circuit according to a first aspect of the present invention includes a register that holds a delay target value, an oscillator, a first counter that counts an external reference clock or an oscillation output of the oscillator in order to determine a measurement period, Based on the count value of the first counter, the second counter that counts the oscillation output of the oscillator or the external reference clock for each measurement period determined by the first counter, the digitally controlled variable delay circuit, and the first counter. The counter and the second counter are reset, started, and stopped if necessary, and the count value of the second counter and the delay target value of the register are digitally calculated, and the calculation result is output to the variable delay circuit. And a control circuit for giving a delay control value.

好適には、上記遅延目標値を保持するレジスタを複数有し、上記デジタル制御の可変遅延回路を複数有し、上記制御回路は複数のレジスタの遅延目標値を読み出し、それぞれに対応した遅延制御値を演算して上記複数の可変遅延回路に与える。   Preferably, there are a plurality of registers for holding the delay target values, a plurality of the digitally controlled variable delay circuits, and the control circuit reads the delay target values of the plurality of registers, and the delay control values corresponding to each of them. Is supplied to the plurality of variable delay circuits.

本発明によれば、位相比較回路等を用いることなく、簡単な構成で、遅延フィードバック値を容易に得ることができ、複雑な制御を容易に行うことができる。   According to the present invention, a delay feedback value can be easily obtained with a simple configuration without using a phase comparison circuit or the like, and complicated control can be easily performed.

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るデジタルDLL回路を示すブロック図である。
本第1の実施形態のデジタルDLL回路は、PLL(位相比較回路)を用いることなく、簡単な構成で、遅延フィードバック値を容易に得ることができ、複雑な制御を容易に行うことができるように構成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a digital DLL circuit according to the first embodiment of the present invention.
The digital DLL circuit of the first embodiment can easily obtain a delay feedback value with a simple configuration without using a PLL (phase comparison circuit), and can easily perform complicated control. It is configured.

本デジタルDLL回路10は、図1に示すように、レジスタ11、リングオシレータ(発振器)12、第1カウンタ13、第2カウンタ14、デジタル制御の可変遅延回路15、および制御回路16を有する。   As shown in FIG. 1, the digital DLL circuit 10 includes a register 11, a ring oscillator (oscillator) 12, a first counter 13, a second counter 14, a digitally controlled variable delay circuit 15, and a control circuit 16.

レジスタ11は、あらかじめ設定される遅延目標値を保持する。   The register 11 holds a delay target value set in advance.

リングオシレータ12は、所定周波数のクロックCLKを発振し、第2カウンタ14に出力する。   The ring oscillator 12 oscillates a clock CLK having a predetermined frequency and outputs it to the second counter 14.

第1カウンタ13は、測定周期を決めるために、IC外部の基準クロックRCLKをカウントし、カウント値C1を制御回路16に出力する。   The first counter 13 counts the reference clock RCLK outside the IC and determines the measurement period, and outputs the count value C1 to the control circuit 16.

第2カウンタ14は、第1カウンタ13で決まる測定周期ごとにリングオシレータ12の発振出力クロックCLKをカウントし、カウント値C2を制御回路16に出力する。   The second counter 14 counts the oscillation output clock CLK of the ring oscillator 12 every measurement period determined by the first counter 13 and outputs a count value C2 to the control circuit 16.

デジタル制御の可変遅延回路15は、制御回路16から与えられる遅延制御値に応じた遅延量をもって入力データINを遅延させて遅延出力DOUTを得る。   The digitally controlled variable delay circuit 15 delays the input data IN by a delay amount corresponding to the delay control value given from the control circuit 16 to obtain a delay output DOUT.

図2は、デジタル制御可変遅延回路15の構成例を概念的に示す図である。
図2の可変遅延回路15は、入力INに対して縦続接続された複数の遅延素子151−1〜151−n、および制御回路16から与えられる遅延制御値DCVに応じて遅延素子151−1〜151−nのいずれかの出力を選択し、遅延出力DOUTを得るセレクタ152により構成されている。
FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a configuration example of the digitally controlled variable delay circuit 15.
The variable delay circuit 15 of FIG. 2 includes a plurality of delay elements 151-1 to 151-n cascaded to the input IN, and delay elements 151-1 to 151-1 in accordance with a delay control value DCV supplied from the control circuit 16. The selector 152 selects one of the outputs 151-n to obtain the delayed output DOUT.

制御回路16は、第1カウンタ13のカウント値C1を基に、第1カウンタ13および第2カウンタ14のリセット、起動、さらに必要に応じて停止の制御を制御信号CTL1、CTL2に基づいて行い、第2カウンタ14のカウント値C2とレジスタの遅延目標値DVをデジタル演算して、この演算結果を可変遅延回路15に遅延制御値DCVとして与える。   Based on the count value C1 of the first counter 13, the control circuit 16 resets and activates the first counter 13 and the second counter 14, and further controls the stop as necessary based on the control signals CTL1 and CTL2. The count value C2 of the second counter 14 and the delay target value DV of the register are digitally calculated, and the calculation result is given to the variable delay circuit 15 as the delay control value DCV.

以上の構成を有するデジタルDLL回路10は、リングオシレータ12と可変遅延回路15とを同一LSI内に近接配置し、さらにリングオシレータ12と可変遅延回路15内部の遅延用ゲートを似た構成とすれば、LSI内部の電源電圧や温度、さらに製造時に決まるプロセスバラツキの遅延への影響はリングオシレータ12と可変遅延回路15でほぼ同等となる。
そのため、リングオシレータ12の発振周期と可変遅延回路15の遅延量の比率は常にほぼ一定となる。
したがって、リングオシレータ12の発振周期またはその逆数である発振周波数を測定すれば、比例計算で可変遅延回路15の遅延値が分る。
目標遅延値DVと現在の可変遅延回路15の遅延値から可変遅延回路15に与える遅延制御値(フィードバック量)DCVが算出可能となる。
本第1の実施形態においては、リングオシレータ12の発振周期または発振周波数測定には第1カウンタ13および第2カウンタ14を用いている。
In the digital DLL circuit 10 having the above configuration, the ring oscillator 12 and the variable delay circuit 15 are arranged close to each other in the same LSI, and the delay gates in the ring oscillator 12 and the variable delay circuit 15 are configured to be similar. The influence of the power supply voltage and temperature inside the LSI on the delay of process variations determined at the time of manufacture is almost the same between the ring oscillator 12 and the variable delay circuit 15.
Therefore, the ratio between the oscillation period of the ring oscillator 12 and the delay amount of the variable delay circuit 15 is always substantially constant.
Therefore, if the oscillation frequency of the ring oscillator 12 or the reciprocal thereof is measured, the delay value of the variable delay circuit 15 can be found by proportional calculation.
The delay control value (feedback amount) DCV to be given to the variable delay circuit 15 can be calculated from the target delay value DV and the current delay value of the variable delay circuit 15.
In the first embodiment, the first counter 13 and the second counter 14 are used for measuring the oscillation period or the oscillation frequency of the ring oscillator 12.

次に、実施形態に係るデジタルDLL回路10の動作を、制御回路16の制御動作を中心に、図3のフローチャートに関連付けて説明する。   Next, the operation of the digital DLL circuit 10 according to the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、測定ループを開始し(ST10)、制御信号CTL1、CTL2により第1カウンタ13および第2カウンタ14を初期化する(ST11)。
次に、第1カウンタ13で外部の基準クロックRCLKのカウントを開始し、第2カウンタ14でリングオシレータ12の発振出力クロックCLKのカウントを開始する(ST12)。
次に、第1カウンタ13のカウント値C1が最大値(max)に達したか否かの判別を行い(ST13)、達したと判別すると、第1カウンタ13および第2カウンタ14のカウント動作を停止させる(ST14)。
そして、第2カウンタ14のカウントC2を読み出す(ST15)。
First, a measurement loop is started (ST10), and the first counter 13 and the second counter 14 are initialized by the control signals CTL1 and CTL2 (ST11).
Next, the first counter 13 starts counting the external reference clock RCLK, and the second counter 14 starts counting the oscillation output clock CLK of the ring oscillator 12 (ST12).
Next, it is determined whether or not the count value C1 of the first counter 13 has reached the maximum value (max) (ST13). If it is determined that the count value C1 has reached, the count operation of the first counter 13 and the second counter 14 is performed. Stop (ST14).
Then, the count C2 of the second counter 14 is read (ST15).

次に、遅延制御値(フィードバック量)DCVの計算処理を開始し(ST20)、レジスタ11の遅延目標値DVと第2カウント値C2を取り込む(ST21)。
そして、取り込んだ遅延目標値DVと第2カウント値C2をデジタル計算して可変遅延回路15の遅延制御値DCVを求め(ST22)、この遅延制御値DCVを可変遅延回路15に設定する(与える)。
Next, the delay control value (feedback amount) DCV calculation process is started (ST20), and the delay target value DV and the second count value C2 of the register 11 are fetched (ST21).
Then, the fetched delay target value DV and the second count value C2 are digitally calculated to obtain the delay control value DCV of the variable delay circuit 15 (ST22), and this delay control value DCV is set (given) to the variable delay circuit 15. .

図3の動作フローに従い、第1カウンタ13のカウント値C1で測定周期を決め、その1周期内での第2カウンタ14のカウント値C2を読み出せば、外部から入力した基準クロックRCLKとリングオシレータ12の発振クロックCLKの周期または周波数の比率が分る。
その比率と基準クロックRCLKの周期または周波数からリングオシレータ12の発振クロックCLKの周期または周波数が分る。
リングオシレータ12の発振クロックCLKの周期と可変遅延回路の遅延の比率はLSI設計時の遅延解析等で分るので、結果として可変遅延回路15の遅延が分る。
If the measurement cycle is determined by the count value C1 of the first counter 13 in accordance with the operation flow of FIG. The period or frequency ratio of 12 oscillation clocks CLK can be found.
The period or frequency of the oscillation clock CLK of the ring oscillator 12 is determined from the ratio and the period or frequency of the reference clock RCLK.
Since the ratio of the period of the oscillation clock CLK of the ring oscillator 12 and the delay of the variable delay circuit can be found by delay analysis at the time of LSI design, the delay of the variable delay circuit 15 can be found as a result.

以上説明したように、本第1の実施形態によれば、あらかじめ設定される遅延目標値を保持するレジスタ11、所定周波数のクロックCLKを発振するリングオシレータ12、測定周期を決めるために、外部の基準クロックRCLKをカウントし、カウント値C1を得る第1カウンタ13、第1カウンタ13で決まる測定周期ごとにリングオシレータ12の発振出力クロックCLKをカウントし、カウント値C2を得る第2カウンタ14、遅延制御値DCVに応じた遅延量をもって入力データINを遅延させて遅延出力DOUTを得るデジタル制御の可変遅延回路15、および第1カウンタ13のカウント値C1を基に、第1カウンタ13および第2カウンタ14のリセット、起動、さらに必要に応じて停止の制御を制御信号CTL1、CTL2に基づいて行い、第2カウンタ14のカウント値C2とレジスタの遅延目標値DVをデジタル演算して、この演算結果を可変遅延回路15に遅延制御値DCVとして与える制御回路16を有することから、以下の効果を得ることができる。
可変遅延回路15の現時点での遅延値と遅延目標を比べてそれを一致させるように制御回路16でデジタル演算によるフィードバックをかければ可変遅延回路15の遅延は常に目標遅延近傍に保たれ、精度の高いDLLとして機能する。
換言すれば、位相比較回路等を用いることなく、簡単な構成で、遅延フィードバック値を容易に得ることができ、複雑な制御を容易に行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the register 11 that holds a preset delay target value, the ring oscillator 12 that oscillates the clock CLK having a predetermined frequency, and the external cycle to determine the measurement cycle. The first counter 13 that counts the reference clock RCLK and obtains the count value C1, the second counter 14 that counts the oscillation output clock CLK of the ring oscillator 12 for each measurement period determined by the first counter 13, and obtains the count value C2. The first counter 13 and the second counter are based on the digitally controlled variable delay circuit 15 that obtains the delay output DOUT by delaying the input data IN by a delay amount corresponding to the control value DCV, and the count value C1 of the first counter 13. 14 reset, start, and if necessary stop control control signals CTL1, CT 2 and the control circuit 16 which digitally calculates the count value C2 of the second counter 14 and the delay target value DV of the register and gives the calculation result to the variable delay circuit 15 as the delay control value DCV. The following effects can be obtained.
By comparing the current delay value of the variable delay circuit 15 with the delay target and applying feedback by digital calculation in the control circuit 16, the delay of the variable delay circuit 15 is always kept in the vicinity of the target delay. Functions as a high DLL.
In other words, a delay feedback value can be easily obtained with a simple configuration without using a phase comparison circuit or the like, and complicated control can be easily performed.

なお、遅延制御の精度を向上させるには、測定に用いるクロック周波数を高めるか、1回の測定期間を長くしてカウント値を大きくすれば良い。
また、応答速度を上げるには、精度を一定としてクロック周波数を上げるか、クロック周波数は同じで精度を下げればよい。
In order to improve the accuracy of delay control, the clock frequency used for measurement may be increased or the count value may be increased by extending one measurement period.
In order to increase the response speed, the accuracy may be constant and the clock frequency may be increased, or the clock frequency may be the same and the accuracy reduced.

<第2実施形態>
図4は、本発明の第2の実施形態に係るデジタルDLL回路を示すブロック図である。
Second Embodiment
FIG. 4 is a block diagram showing a digital DLL circuit according to the second embodiment of the present invention.

本第2の実施形態のデジタルDLL回路10Aが第1の実施形態のデジタルDLL回路10と異なる点は、遅延目標値を保持するレジスタ11を複数個(n個)有し、かつ、デジタル制御の可変遅延回路15を複数個(たとえばn個)を有することにある。   The digital DLL circuit 10A according to the second embodiment is different from the digital DLL circuit 10 according to the first embodiment in that it has a plurality of (n) registers 11 that hold delay target values, and is digitally controlled. The purpose is to have a plurality of (for example, n) variable delay circuits 15.

この場合、制御回路16Aは、複数のレジスタ11−1〜11−nの遅延目標値DV1〜DVnを読み出し、それぞれに対応した遅延制御値DCV1〜DCVnを計算して複数の可変遅延回路15−1〜15−nに与える。   In this case, the control circuit 16A reads the delay target values DV1 to DVn of the plurality of registers 11-1 to 11-n, calculates the delay control values DCV1 to DCVn corresponding to each, and calculates the plurality of variable delay circuits 15-1. ~ 15-n.

すなわち、本第2の実施形態のように、遅延目標を保持するレジスタと可変遅延回路が複数ある場合は、それぞれの遅延目標へ各可変遅延回路の遅延を近づけるためのデジタル演算によるフィードバック制御がそれぞれ個別に行われる。   That is, as in the second embodiment, when there are a plurality of registers and variable delay circuits that hold delay targets, feedback control by digital calculation for bringing the delay of each variable delay circuit closer to each delay target is performed. It is done individually.

上記のデジタル演算は複数の回路を使って並列に処理しても良い。
より好適には、デジタル演算回路で一般的に使われる時分割処理やパイプライン処理を適用しデジタル演算回路の規模を縮小することが可能である。
The above digital operations may be processed in parallel using a plurality of circuits.
More preferably, it is possible to reduce the scale of the digital arithmetic circuit by applying time division processing and pipeline processing generally used in the digital arithmetic circuit.

その他の構成は、第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

<第3実施形態>
図5は、本発明の第3の実施形態に係るデジタルDLL回路を示すブロック図である。
<Third Embodiment>
FIG. 5 is a block diagram showing a digital DLL circuit according to the third embodiment of the present invention.

本第3の実施形態のデジタルDLL回路10Bが第2の実施形態のデジタルDLL回路10Aと異なる点は、2つのカウンタ13B,14Bの入力を入れ替えたことにある。
この場合、第2カウンタ14Bの出力カウント値C2は被測定クロックの周波数ではなく周期に比例した値となる。
The digital DLL circuit 10B of the third embodiment is different from the digital DLL circuit 10A of the second embodiment in that the inputs of the two counters 13B and 14B are switched.
In this case, the output count value C2 of the second counter 14B is not a frequency of the clock to be measured but a value proportional to the cycle.

その他の構成は、第2の実施形態と同様であり、第1および第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Other configurations are the same as those of the second embodiment, and the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

以上のような特徴を有するデジタルDLL回路10,10A,10Bは、たとえば図6に示すような、DDR(Double Data Rate) DRAMのインタフェース回路として用いることが可能である。
図6において、30はDDR同期型DRAM(SDRAN)を示し、20が所定のLSIを示している。また、21,22はD型フリップフロップを、23はインバータを示している。
図6において、電源系統は省略して示している。
The digital DLL circuits 10, 10A and 10B having the above-described features can be used as an interface circuit of a DDR (Double Data Rate) DRAM as shown in FIG. 6, for example.
In FIG. 6, reference numeral 30 denotes a DDR synchronous DRAM (SDRAN), and 20 denotes a predetermined LSI. 21 and 22 are D-type flip-flops, and 23 is an inverter.
In FIG. 6, the power supply system is omitted.

図7(A)〜(D)は、DDRインタフェースとして機能するDLLの動作を説明するためのタイミングチャートである。   7A to 7D are timing charts for explaining the operation of the DLL functioning as a DDR interface.

DDR SDRAM30からデータを読み出す場合、リードデータDQ*のあるグループ毎(たとえば8ビット毎)にリードデータの変化タイミングを示す信号DQS*が出力される。
このリードデータをLSI20内部でラッチするためには、その信号DQS*をクロック周期の約1/4だけ遅延させて取り込みクロックとして用いる必要がある。
デジタルDLL回路10Aはそのための安定な遅延させた信号DQSを生成する。
When data is read from the DDR SDRAM 30, a signal DQS * indicating the change timing of the read data is output for each group (for example, every 8 bits) of the read data DQ *.
In order to latch the read data inside the LSI 20, it is necessary to delay the signal DQS * by about 1/4 of the clock period and use it as a fetch clock.
The digital DLL circuit 10A generates a stable delayed signal DQS for this purpose.

このように、DDRインタフェースとして適用でき、遅延振動の少ない安定なクロック用信号を生成することができる。   As described above, it can be applied as a DDR interface, and a stable clock signal with little delay oscillation can be generated.

以上に説明した各実施形態によれば、以下に示すような効果を得ることができる。   According to each embodiment described above, the following effects can be obtained.

すなわち、位相比較回路やチャージポンプを用いず、カウンタで遅延または周波数を検出するのでその出力は遅延または周波数の絶対値を表す複数ビットのデジタル値となる。したがって、DLLの遅延フィードバック値をデジタル演算することが容易となる。
また、デジタル演算であればプロセスの世代交代で必要になるプロセスポーティングがアナログ回路より容易になる。
また、アナログ式で可変遅延回路へフィードバックする際に用いられるアナログフィルターなどに比べてより複雑な制御が容易となる。
また、スレーブの遅延回路を複数持つとき、それぞれ異なる遅延目標値をデジタル演算により設定することが容易となる。
遅延測定やフィードバックの精度向上はクロック周波数を上げるかまたは測定周期を長くすることで容易に実現できる。
That is, since the delay or frequency is detected by the counter without using the phase comparison circuit or the charge pump, the output is a multi-bit digital value representing the absolute value of the delay or frequency. Therefore, it becomes easy to digitally calculate the delay feedback value of the DLL.
In addition, if it is a digital operation, process porting that is required for changing generations of processes becomes easier than an analog circuit.
In addition, more complex control is facilitated as compared with an analog filter or the like used for feedback to an analog type variable delay circuit.
Further, when a plurality of slave delay circuits are provided, it is easy to set different delay target values by digital calculation.
Delay measurement and feedback accuracy can be improved easily by increasing the clock frequency or extending the measurement period.

近年、高速なメモリインターフェイスやバスに代わる高速シリアルインターフェイスが多用されるようになり、そこで本実施形態のようなデジタルDLL回路がデータの送出や受信に必要となる。
アナログに比べデジタル回路は半導体のプロセス技術の世代交代に沿ってどんどん面積が縮小する。プロセス技術の世代交代によりLSIの動作が高速になるにつれ、そこで使われる基準クロックも高周波数化する。よって今後も本実施形態のデジタルDLL回路の応答速度や精度が向上しメリットが増えると予想できる。
In recent years, high-speed serial interfaces instead of high-speed memory interfaces and buses have been frequently used, and therefore, a digital DLL circuit like this embodiment is required for sending and receiving data.
Compared to analog, the area of a digital circuit is steadily shrinking as generations of semiconductor process technology change. As the speed of LSI operations increases as process technology changes, the frequency of the reference clock used there will also increase. Therefore, it can be expected that the response speed and accuracy of the digital DLL circuit of this embodiment will be improved and the merit will be increased.

本発明の第1の実施形態に係るデジタルDLL回路を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a digital DLL circuit according to a first embodiment of the present invention. 実施形態に係るデジタル制御可変遅延回路の構成例を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the structural example of the digital control variable delay circuit which concerns on embodiment. 実施形態に係るデジタルDLL回路の制御動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a control operation of the digital DLL circuit according to the embodiment. 本発明の第2の実施形態に係るデジタルDLL回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the digital DLL circuit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るデジタルDLL回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the digital DLL circuit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. DDRインタフェースを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a DDR interface. DDRインタフェースとして機能するDLLの動作を説明するためのタイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining an operation of a DLL functioning as a DDR interface.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A,10B・・・デジタルDLL回路、11,11−1〜11−n・・・レジスタ、12,12B・・・リングオシレータ、13,13B・・・第1カウンタ、14・・・第2カウンタ、15,15−1〜15−n・・・可変遅延回路、16,16A・・・制御回路。
10, 10A, 10B ... digital DLL circuit, 11, 11-1 to 11-n ... register, 12, 12B ... ring oscillator, 13, 13B ... first counter, 14 ... first 2 counters, 15, 15-1 to 15-n... Variable delay circuit, 16, 16A.

Claims (4)

遅延目標値を保持するレジスタと、
発振器と、
測定周期を決めるために、外部の基準クロックまたは上記発振器の発振出力をカウントする第1カウンタと、
上記第1カウンタで決まる測定周期ごとに上記発振器の発振出力または外部の基準クロックをカウントする第2カウンタと、
デジタル制御の可変遅延回路と、
上記第1カウンタのカウント値を基に、上記第1カウンタおよび上記第2カウンタのリセット、起動、さらに必要に応じて停止の制御を行い、上記第2カウンタのカウント値と上記レジスタの遅延目標値をデジタル演算して、当該演算結果を上記可変遅延回路に遅延制御値として与える制御回路と
を有するデジタルDLL回路。
A register holding the delay target value;
An oscillator,
A first counter for counting an external reference clock or an oscillation output of the oscillator to determine a measurement period;
A second counter that counts the oscillation output of the oscillator or an external reference clock every measurement period determined by the first counter;
A digitally controlled variable delay circuit;
Based on the count value of the first counter, the first counter and the second counter are reset, started, and stopped as necessary. The count value of the second counter and the delay target value of the register are controlled. A digital DLL circuit comprising: a control circuit that performs a digital operation on the signal and provides the result of the operation to the variable delay circuit as a delay control value.
上記遅延目標値を保持するレジスタを複数有し、
上記デジタル制御の可変遅延回路を複数有し、
上記制御回路は複数のレジスタの遅延目標値を読み出し、それぞれに対応した遅延制御値を演算して上記複数の可変遅延回路に与える
請求項1記載のデジタルDLL回路。
A plurality of registers for holding the delay target value;
Having a plurality of the above-mentioned digitally controlled variable delay circuits,
2. The digital DLL circuit according to claim 1, wherein the control circuit reads delay target values of a plurality of registers, calculates a delay control value corresponding to each of the plurality of registers, and supplies the delay control value to the plurality of variable delay circuits.
上記発振器は、リングオシレータである
請求項1記載のデジタルDLL回路。
The digital DLL circuit according to claim 1, wherein the oscillator is a ring oscillator.
上記発振器は、リングオシレータである
請求項2記載のデジタルDLL回路。
The digital DLL circuit according to claim 2, wherein the oscillator is a ring oscillator.
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